导读 离子交换是合成新产品时将一种材料转化为另一种材料的强大技术。在这个过程中，科学家们知道什么反应物会产生什么产物，但这个过程是如何运...
离子交换是合成新产品时将一种材料转化为另一种材料的强大技术。在这个过程中，科学家们知道什么反应物会产生什么产物，但这个过程是如何运作的——一种材料如何转化为另一种材料的确切途径——仍然难以捉摸。
在《自然材料》杂志上发表的一篇论文中，芝加哥大学普利兹克分子工程学院的研究人员团队为这个谜团提供了新的线索。在研究用于电池存储的锂正极材料时，刘实验室的一个团队表明，层状氧化物正极材料中存在锂和钠离子交换的通用途径。
“我们系统地探索了锂和钠的离子交换过程，”第一作者、博士生于瀚说。 PME 候选人。 “我们揭示的离子交换途径是新的。”
通过帮助解释离子交换过程的工作原理，本文为研究人员研究亚稳态材料(即目前尚未处于最稳定可能形式的材料)打开了大门。它还可以带来原子效率制造的新创新，使用更少的起始前体并在合成材料时产生更少的废物。
PME 助理说：“它将扩大人们可以合成的亚稳态材料的范围。”刘冲教授。
新方法
尽管潜在的应用在整个材料合成中引起共鸣，但该论文首先研究了用于电池阴极的锂的生产。随着气候变化迫使世界远离化石燃料，需要更多更好的电池来存储可再生能源。
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